Una nueva tecnología reducirá a la mitad el coste de los módulos solares .

12.03.2012 13:28

 

El costo de producción en serie de los módulos fotovoltaicos puede reducirse a 40 centavos de dólar por vatio en comparación con los 80 para el más barato de los modelos actuales: esta es la promesa de una nueva empresa que ha presentado una prometedora tecnología para el procesamiento del silicio.

Con sede en California Twin Creeks Tecnologies ha anunciado la introducción en su planta de células solares, que se encuentra en el Estado de Mississippi, la tecnología de producción de obleas ultra-delgadas de silicio monocristalino.

En teoría, este método había sido propuesto hace muchos años, pero el mérito de Twin Creeks esta en el desarrollo y la realización de sistemas industriales, capaces de implementar esta idea en la producción masiva de módulos solares.

El propósito de la innovación es la reducción drástica (hasta el 90%) del consumo de silicio por metro cuadrado de panel, manteniendo al mismo tiempo los parametros de alta eficiencia.

De hecho en la producción de los módulos una parte considerable del coste en efectivo se debe principalmente a la necesidad de obtener un silicio muy puro  y de toda una cadena tecnológica hasta la obtención de una célula solar acabada. Al mismo tiempo hay al menos dos áreas problemáticas.

En primer lugar, en las células de diseños clásicos se utilizan obleas de silicio cristalino relativamente gruesas (100 a 300 micras, aunqueo generalmente 200 micras). En segundo lugar, al cortar la oblea de semiconductor se produce gran cantidad de residuos (a veces hasta la mitad de la masa inicial).

Los científicos e ingenieros habían propuesto diferentes formas de corte (mediante distintos tipos de sierras y con láser), ya que para su funcionamiento es suficiente una capa mucho mas delgada que la que se utiliza en la actualidad.

Pero de cualquier manera los métodos era demasiado costosos o no se adaptaban a los procesos tecnológicos posteriores debido a que las oblea obtenidas eran muy delgadas y se rompian facilmente.

Sin embargo, Twin Creeks ha logrado un método de corte casi sin perdidas mediante lo cual, se obtuvieron obleas de silicio con un espesor de 20 micras, diez veces menos de lo habitual.

Para esta tarea, utilizan el acelerador de iones Hyperion 3, combinado con una gran cámara de vacío. El aparato bombardea la superficie de las placas originales con iones de hidrógeno (en realidad protones) con una determinada energía . Los iones penetran en el silicio y se detienen a una profundidad de 20 micrómetros. En donde se crea una capa rica en protones. A continuación, la placa irradiada se coloca rápidamente en un horno y se calienta. Los iones crean una capa de microscópicas burbujas de hidrógeno. De esta forma, basta con aplicar una pequeña acción mecánica para que de la oblea original se separe una capa de 20 micras. El siguiente paso es añadir a esta oblea de silicio ultradelgada una delgada capa metálica que le permite seguir con los siguientes procesos tecnológicos sin miedo a la ruptura.

Posteriormente con la oblea donante se inicia un nuevo ciclo. A partir de una oblea de silicio cristalino Twin Creeks puede obtener de 10 a 14 obleas ultrafinas.

El acelerador Hyperion 3 es de tres a diez veces más productivo que los predecesores de Hyperion, esta adaptado para la irradiación de un gran número de obleas simultáneamente. Se colocan dentro de la cámara de vacío y se disponen a lo largo de la llanta de una rueda giratoria. El proceso de instalación y desinstalación de piezas esta robotizado. Una sola máquina Hyperion 3 puede procesar 1,5 millones de obleas al año lo suficiente para mas de 6 MW de células solares

Twin Creeks Tecnologie afirma que su proceso es compatible con otros materiales como el arseniuro de galio. Este es otro factor atractivo de la tecnología.

 

La compañía espera no solo producir módulos con el nuevo método ( hasta 25 megavatios por año), sino también vender los aceleradores de iones a otros fabricantes de paneles solares. En el próximo año, los estadounidenses esperan vender en el mercado de 5 a 10 de estos sistemas.

Fuente:http://www.twincreekstechnologies.com